第十章 浮力 单元练习题-2024-2025学年八年级下册人教版物理
一、单选题
1.在一个盛满液体的容器中,如图所示放一个木块,木块漂浮在液面上,已知木块重5牛顿,则容器底受到的压力将( )
A.增大5N B.不变 C.减小5N D.无法判断
2.如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图,该过程中气泡受到压强和浮力的变化情况,叙述正确的是( )
A.压强变小 B.浮力变小 C.压强不变 D.浮力不变
3.如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水,则下列说法中错误的是( )
A.A物体一定受浮力的作用 B.B物体一定受浮力的作用
C.C物体一定不受浮力的作用 D.D物体一定不受浮力的作用
4.现有量杯、小酒杯(能浮在量杯中的水面上)、水和形状不规则的小石块,通过实验测小石块:①体积,②在水中受到的浮力,③质量,④密度。能完成的是( )
A.①③④ B.①②④ C.①②③ D.①②③④
5.如图所示,将一体积为的质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中,溢出液体的体积为;若将木块从中间锯掉一半,将剩余部分再次轻轻放入装满该液体的溢水杯中,则该液体会溢出( )
A. B. C. D.
6.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的实心球,把它们投入水中静止后情况如图所示,它们中受到浮力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
7.如图甲所示,长方体木块通过体积不计的细线与空杯底部相连,先置于空杯的底部,再缓慢注入水,直至图乙所示。注水过程中,木块所受浮力的大小随杯中水的深度变化如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.细线的长度为25cm B.木块的横截面积为100cm2
C.木块的密度为0.8×103kg/m3 D.细线对木块的最大拉力为12N
8.如图所示,一个空的硬塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同,以下说法正确的是( )
①甲、乙两图中塑料瓶受到水的浮力不相等
②甲图中塑料瓶的橡皮膜向瓶内凹,乙图中塑料瓶的橡皮膜向瓶外凸起
③甲、乙两图中橡皮膜受到水的压强不相等
④甲、乙两图中橡皮膜的形变程度相同
A.①③ B.③ C.②③ D.②④
9.将一木块用细线在空的容器底部,开始往容器中缓慢加水至图甲所示位,木块受到的浮力F随容器中水深h的变化关系如图乙,则木块( )
A.重为8N B.体积为4×10-4m3
C.密度为0.5×103kg/m3 D.受到细线的最大拉力为12N
10.如图 7.73 所示, 烧杯内装有 的热水,一物块 正好悬浮在水杯内, 当水的温度降至 的过程中, 物块 将 ( )。
A.下沉 B.悬浮 C.上浮 D.上下振动
二、填空题
11.我国第一艘国产航母的排水量达到6.5×104t,当它满载航行时受到的浮力为 ,它由长江开到大海浮力 选填“变大”“变小”或“不变。
12.冬至,小静煮饺子时发现,当饺子刚刚下锅会沉在水底,此时饺子所受的浮力 重力;在水中煮一会儿,饺子就会膨胀向上浮(未露出水面),这个过程中饺子所受的浮力 重力;最后饺子漂浮在水面上,此时饺子所受的浮力 重力(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
13.如图所示,明宇利用弹簧测力计测量物体所受浮力,物体的重力为N,物体浸没在水中时受到的浮力为N。
14.在长为20cm均匀细木棱的一端缠绕一些细铜丝,制成两个完全相同的简易密度计。现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示为它们竖直静止在液体中的情况,两个简易密度计所受的浮力分别为F甲和F乙;密度计在甲液体中露出液面的长度为10cm,在乙液体中露出液面的长度为13cm,若乙液体为水时,甲液体的密度ρ甲= kg/m3。
15.在“王冠之谜与阿基米德原理”的故事,若王冠的质量为490g,浸没在水中称时,王冠重4.5N,这顶王冠在水中受到的浮力为 N,王冠的体积为 ,若纯金的密度为,根据上述数据可知王冠 (填“是”或“不是”)纯金制作的。
16.如图(a)所示,A、B、C三个薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,容器内分别装有质量相等的水和某种液体,其中B、C容器的底面积相同。
(1)三个容器中液体对容器底的压强分别为pA、pB、pC,则它们的大小关系是:pA pB;pB pC;
(2)将体积相等的甲、乙两个实心正方体物块分别放入B、C容器中,静止时状态如图(b)所示,且两容器液面相平。若ρ甲=0.6×103kg/m3,甲、乙所受浮力之比为1∶2,则ρ液= kg/m3。
17.如图所示,重24N的实心小球用轻细线拴住,线的另一端固定在水底,小球静止时,细线对小球的拉力为6N.则小球的密度为 ,如果剪断细线,小球静止时露出水面的体积是 (g取10N/kg)。
三、实验探究题
18.小明同学按如图所示的装置进行“探究影响浮力大小的因素”的实验:
(已知,g取10N/kg)
(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与 有关;
(2)为了探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 三图装置进行操作;
(3)选用图甲、丁、戊可探究浮力大小与 的关系;
(4)物体浸没在水中时受到的浮力是 N,物体的密度是 ;
(5)用图示实验数据还可测出盐水的密度为 。
19.如图1所示,A、B、C、D、E是探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系实验过程中的五个图景。
(1)图1的实验,最佳顺序为 ;(用字母表示)
(2)由 两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮,比较F浮与G排可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系;
(3)如图2所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像;分析图像可得:在物块浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数 (变大/变小/不变);浸没后,h继续增大时,物块受到的浮力F浮为 N。该圆柱体物块的密度是 kg/m3
四、计算题
20.用浮筒打捞海底沉船时,将充满海水的浮筒竖直下沉至沉船位置与沉船绑定,向筒内充气将海水全部排出,浮筒所受浮力大于重力,浮筒对沉船提供向上的力。空浮筒体积(含空腔部分)为,质量为。已知海水的密度是。忽略浮筒体积变化和筒内气体质量。求:
(1)空浮筒的重力为多少N?
(2)浸没的浮筒充满气后所受的浮力为多少N?浮筒对沉船提供的力为多少N?
(3)打捞时,用6个这样充满气的浮筒,恰能使重为5×107N的沉船匀速上升,则这艘船受到的浮力为多少N?(浮筒和沉船均未露出水面,不计海水阻力)
21.小唐新房中的鱼缸如图所示,有一体积为6×10-3m3、质量为12kg的漂亮彩石静止在水底(彩石不吸水),鱼缸底部到水面深度为0.3m,求:
(1)水对鱼缸底的压强是多少Pa?
(2)彩石静止后,鱼缸底部对它的支持力是多少N?
答案解析部分
1.B
在一个盛满液体的容器中,放入一个木块,木块漂浮在液面上,则木块受到的浮力等于物体的重力,由阿基米德原理得,木块受到的浮力等于物体排开液体的重力,所以木块的重力等于液体被排开的重力,说明木块放进来后,容器的内的物体总重力大小不变,容器是柱形容器,容器底部受到的压力等于容器内物体的重力,因此容器底受到的压力将不变,B符合题意;ACD不符合题意。
故答案为:B。
阿基米德原理求给出,物体受到的浮力等于排开特体受到的重力,使得容器底部受到的压力不变。
2.A
3.D
A.物体A上、下表面积相同,且下表面受到的水的压强大于上表面受到的水的压强,故物体A整体会受到水对它的向上的压力(即浮力),A物体一定受浮力的作用,该选项正确,A正确,不符合题意;
B.物体B上表面不受水的压力,下表面受到水向上的压力,故物体B整体会受到水对它的向上的压力(即浮力),B物体一定受浮力的作用,该选项正确,B正确,不符合题意;
C.容器自身部分C下表面不受水的压力,上表面受到水向下的压力,因此容器自身部分C整体没有受到向上的压力,因此C物体一定不受浮力的作用,该选项正确,C正确,不符合题意;
D.容器自身部分D上、下表面积相同,且下表面受到的水的压强大于上表面受到的水的压强,故容器自身部分D整体会受到水对它的向上的压力(即浮力),故容器自身部分D一定受浮力的作用,该选项错误,D错误,符合题意。
故答案为:D。
浮力是进入液体中上下表面的压力差计算的;物体下表面不受压力时,不受浮力。
4.D
5.B
6.A
解:由图知,四个球排开水的体积:
V甲<V乙=V丙=V丁,
因为F浮=ρ水V排g,
四个球受到的浮力:
F甲<F乙=F丙=F丁.
故选A.
由题知,四个小球的体积相同,根据图示得出四个小球排开水的体积的大小关系,根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系.
7.C
8.A
9.C
A.由图像可知,当容器中水的高度为4cm~10cm时,木块处于漂浮状态,受到的浮力和重力相等,因此木块的重力为4N,A不符合题意;
B.由图像可知,木块全部淹没受到的浮力为8N,由
可得,木块的体积为
B不符合题意;
C.由
可得,木块的质量为
根据密度的计算公式可得,木块的密度为
C符合题意;
D.木块完全浸没水中时受到的浮力最大,此时细线对木块向下的拉力最大,受到细线的最大拉力为
D不符合题意。
故答案为:C。
根据浮力和液体密度,计算排开液体的体积;利用物体漂浮时受到的浮力等于重力可以计算重力;利用质量和体积的比值,计算密度。
10.A
A、根据生活常识可知,热胀冷缩,温度越低,水的密度越变大,结合浮力公式F浮=ρ液gV排,所以浮力变大,物体上浮,A错误,B错误,C正确,D错误
综上选C
根据密度随温度的变化,浮力公式计算
1、密度随温度的变化:水受热胀冷缩的作用,温度越低,密度变大
2、浮力的计算:计算公式为F浮=ρ液gV排,所以密度越大,浮力越大。
11.6.5×108;不变
根据阿基米德原理,航母所受浮力F浮=G排=6.5×104×103kg×10N/kg=6.5×108N,由长江开到大海时重力不变,所以浮力不变。
排水量为满载时排开水的质量,利用阿基米德原理求航母在水面航行时的浮力。航母从长江开到大海里,根据漂浮条件判断浮力变化。
12.小于;大于;等于
13.4,0.8
14.0.7×103
15.0.4;;不是
16.<;=;1.2×103
17.0.8×103;0.6×103
18.排开(浸入、浸在)液体的体积;甲、丙、丁;液体密度;4;;
19.(1)DABCE
(2)AC
(3)变小;1.2;3.5×103
(1)为了防止实验误差和操作的简便性,在实验中,我们应该先测量空桶的重力,再依次测量物体的重力、物体浸在水中的拉力,最后再测量排开水和桶的总重力,所以最佳顺序为DABCE。
(2)根据称重法测浮力可知,我们需要测出物体的重力和物体浸没在水中时的拉力,此时浮力等于物体的重力减去拉力,所以由图AC两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮。
(3)由图2可知,在物块浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数逐渐变小。
浸没后,h继续增大时,物体排开液体的体积不变,所以物块受到的浮力不变,则导致弹簧测力计的示数也不会改变,通过图2可知,物体没有浸入水中前,弹簧测力计的示数为4.2N,最终弹簧测力计的示数稳定在3N,所以浸没后,物块受到的浮力F浮为F浮=F1-F2=4.2N-3N=1.2N
根据可得物体浸没时,排开水的体积,即物体的体积为
由于物体没有浸入水中前,弹簧测力计的示数为4.2N,所以物体的重力为4.2N,根据可得物体的质量为
所以可得该圆柱体物块的密度为
(1)为了防止实验误差和操作的简便性,结合实验要求合力排序;
(2)根据F浮=G-F示,选择对应的实验步骤;
(3)根据及,求出质量,再根据,求出密度。
20.(1);(2);;(3)
21.解:(1)水对鱼缸底的压强为:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2940Pa
答:水对鱼缸底的压强是2940Pa;
(2)根据阿基米德原理,体积为6×10-3m3的彩石受到的浮力为:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×6×10-3kg/m3×9.8N/kg=58.8N
质量为12kg的漂亮彩石的重力为:
G=mg=12kg×9.8N/kg=117.6N
彩石受到竖直向下的重力和鱼缸底部对其竖直向上的支持力及竖直向上的浮力的作用,由力的平衡有F支+F浮=G,鱼缸底部对它的支持力是:
F支 =G- F浮=117.6N-58.8N=58.8N
答:彩石静止后,鱼缸底部对它的支持力是58.8N。
(1)根据p=ρgh求水对鱼缸底的压强。
(2)根据F浮=ρ液gV排求出当彩石浸没在水中静止时受到的浮力,根据G=mg求出彩石的重力,然后根据物体的受力平衡求出鱼缸底部对它的支持力。